鐳射束被一組特定透鏡放大用以形成一條靜態鐳射線，投射到被測物表面上。高品質的光學系統將該鐳射線的漫反射光，投射到高度敏感的感測器感光矩陣上。除了感測器到被測物體的距離資訊（Z軸），控制器還可以透過這組影象來計算沿鐳射線（x軸）上的位置。感測器最終輸出一組二維座標值，座標系的原點與感測器本身相對固定。透過移動被測物體或感測器，便可得出三維測量結果。使用鐳射二極體發出的鐳射，在被測物體表面可以形成點狀光斑。採用特殊透鏡組使鐳射點擴散到一條線上。傳統分光型鐳射感測器採用圓柱型透鏡折射鐳射。這種傳統方法最大的問題是沿著鐳射線的高斯光強分佈所導致的非常弱的邊沿照度。德國米銥公司提供的scanCONTROL型輪廓感測器採用的是精密楔形透鏡，可以排除鐳射線邊沿光強減弱的問題。

按測量方式

可分為基於脈衝式；基於相位差；基於三角測距原理。

按用途

可分為為室內型和室外型。也就是長距離和短距離的不同。一般基於相位差原理的三維鐳射掃描器測程較短，只有百米左右。而基於脈衝式原理的三維鐳射掃描器測程較長，測程最遠的可達6公里。

按生產廠家不同：青島恆準（中國），Z+F(德國)，Surphaser（美國），I-site(澳洲maptek)，Riegl（奧地利），徠卡（瑞士），天寶（美國），Optech（加拿大），拓普康（日本），Faro等產家。